(57)【要約】【課題】太陽電池のモジュールを実装することなく、太陽電池ガラス基板を導電ペーストと絶縁性接着剤を用いて、直接プリント配線板に実装することを可能とする。【解決手段】本発明は、太陽電池ガラス基板電極（３ａ、３ｂ）とプリント配線板７の電極であるランド８との間に、導電ペースト５を介して電気的接続を行い、太陽電池セル保護膜４とプリント配線板７の間に、絶縁性接着剤６を塗布して接着張り合わせ、機械的な強度を持たせることによって、信頼性が高く、製造コストの安価な太陽電池モジュールまたは、太陽電池を用いた製品やキットを実現することができる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽電池ガラス基板の陽陰両電極に導電ペーストを塗布するとともに、電極保護膜上に絶縁性接着剤を塗布して、プリント配線板のランドと導電ペーストを塗布した太陽電池ガラス基板の電極とを位置合わせして張り合わせることによって、プリント配線板のランドが太陽電池ガラス基板の外部接続端子電極の働きをすることを特徴とした太陽電池ガラス基板の実装方法。
【請求項２】
請求項１のプリント配線板が、スルーホールを有したユニバーサル基板であることを特徴とした太陽電池ガラス基板の実装方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽電池の容易な実装方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、太陽電池ガラス基板の電極にリード線を接続する場合、リード端子と基板電極を導電ペーストで接続した後、絶縁樹脂でその接続部全体を太陽電池ガラス基板に固定していた。また、市販されている太陽電池ガラス基板には、リード線を取り付けてあるものもがあるが、取り付け穴がなく、それ自体を取り付けるためには、基板取り付け用の治具が必要となっていた。
【０００３】
図１１は、従来の太陽電池ガラス基板の電極へリード線をつけたものを示す。すなわち、太陽電池の電極である３ａ、３ｂ部分にリード線１６を導電ペースト５を塗布した後、絶縁モールド樹脂１７で固定固化するものであった。したがって、ガラス基板には、取り付け穴がなく、これを取り付けるための治具が必要となり、実装の自由度を制約することになり、またコスト高の原因でもあった。
【０００４】
取り付け治具の改善策として、太陽電池ガラス基板を絶縁基板やプリント配線板に張り合わせて、太陽電池モジュールとして市販されていて、絶縁基板やプリント配線板のため、取り付け穴が容易に設けることができる。しかし、太陽電池モジュールとしての大きさが大きくなり、太陽電池取り付けにおける設計が制約される。太陽電池ガラス基板とプリント配線板を張り合わせたものを太陽電池モジュールとして用いる場合、このモジュールを更に実製品回路のプリント配線板に実装することになり、効率が悪くコスト高の原因となっていた。
【特許文献１】特開２００１−１０２６１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
解決しようとする問題点は、太陽電池のモジュールを実装することなく、太陽電池ガラス基板を直接プリント配線板に実装すること。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、太陽電池ガラス基板電極とプリント配線板の電極であるランドとの間に、導電ペーストを介して電気的接続を行い、太陽電池ガラス基板の保護膜とプリント配線板の間に、絶縁性接着剤を塗布して接着張り合わせ、機械的な強度を持たせたことを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、市販の太陽電池モジュールを用いることなく、太陽電池ガラス基板を直接プリント配線板上に実装することができ、製品が安価にできる。太陽電池を用いた製品の実装密度が上げられる。また、スルーホールを有したユニバーサル基板を用いることにより、太陽電池のガラス基板の実装だけでなく、導電ペーストによる回路形成までできるので、試作開発が飛躍的に短縮できて効率的であるという利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
太陽電池ガラス基板の電極とプリント配線板のランド間に導電ペーストを介して、またプリント配線板と絶縁性接着剤で張り合わせた。電気的な接続は導電ペーストで、またプリント板との機械的な強度は、絶縁性接着剤で確保することで実現した。
【実施例１】
【０００９】
太陽電池ガラス基板は、図１に示すようにガラス基板１に薄膜の太陽電池セル２とそこから引き出された電極端子である陽極３ａと陰極３ｂからできている。太陽電池セル１部分は、樹脂膜４により保護絶縁されている。実施例では、このような構造の市販されている太陽電池セルで、起電力１．５Ｖで大きさが縦５０ｍｍ、横４０ｍｍものを用いた。
【００１０】
まず、図２のように導電ペースト５を太陽電池ガラスセルの電極３ａと３ｂに塗布した。導電ペースト５は、８０℃２０分間で硬化するタイプで、例えば、アルキッド樹脂に銀粒子を分散させ、溶剤をＭＥＫとＩＰＡでといたものを用いた。これにより、８０℃２０分間で硬化させることによって、十分な導電性が得られた。また、加熱したくない場合でも、２４時間室温に放置しておけば、十分な導電性が得られることを確認している。
【００１１】
さらに、太陽電池セルの保護膜部分４に、酢酸エステル系接着剤６を塗布した。プリント配線板７には、図３に示すような材質グレードＣＥＭ−３で縦４５ｍｍ横７０ｍｍの大きさの片面のプリント配線板を用いた。プリント配線板は、予めエッチングして、太陽電池ガラス基板の電極３ａ、３ｂの位置になる部分にランド８を設け、そこからパターン線で引き出されたところにランド８を設けて、そこに穴９を明けたものを用いた。また、実施例では、片面プリント配線板を用いたが、両面プリント配線板、さらに多層プリント配線板であっても全く支障はない。
【００１２】
図３のように導電ペースト５と絶縁性接着材剤６を塗布した太陽電池ガラス基板の電極３ａ、３ｂとプリント配線板のランド８との位置を合わせて、図４のように張り合わせた。軽く付け合せるだけで十分であった。強く押し付けると導電ペーストの広がり余分な場所に付着する場合や、絶縁性接着剤が電極まで延びで接続不良になることがあり、好ましくはない。
【００１３】
最後に、図５のように太陽電池ガラス基板の電極を取り出したランド８の穴９にリード線１０を挿入し、はんだ１１ではんだ付けをして、電極引き出しを完了させることができた。リード線１０間の電圧をテスターで測定したところ、所定電圧の１．５Ｖを確認することができた。
【００１４】
実施例では、太陽電池ガラス基板から配線を行い電圧を測定し確認したが、実際の製品では、太陽電池ガラス基板を最後に実装することになる。すなわち、はじめに製品のプリント配線板に一般電子部品をリフローなどのはんだ付けを行った後、最後に太陽電池ガラス基板を導電ペーストと絶縁性接着剤で取り付け実装する工程となる。
【実施例２】
【００１５】
請求項２の実施例を示す。太陽電池ガラス基板は、実施例１と同じものを用いた。実施例２では、プリント配線板１２に、スルーホール１３を有するユニバーサル基板を用いた。ユニバーサル基板には、２．５４ｍｍ格子に上にランド１４とスルーホール１３があるものを用いた。ユニバーサル基板を用いることによって、様々な大きさの太陽電池ガラス基板に対応できるので、特別にプリント配線板を設計する必要がなく、試作開発するには好都合である。
【００１６】
実施例１と同様に、図１の太陽電池ガラス基板１に図２のように導電ペースト５と絶縁性接着剤６を塗布した。そして、図６のように図２のガラス基板１とスルーホール１３を有するプリント配線板１２の位置合わせをして、図７のように張り合わせた。
【００１７】
張り合わせた場合、実施例１と同じく張り合わせ後、強く押し付ける必要はない。押し付けることによって、合わせ狙ったプリント配線板のするルーホールの近傍の４つのスルーホールまで導電ペーストが広がっていたが、太陽電池ガラス基板の電極間距離が２０ｍｍ以上あり、短絡など接続には全く問題ない。むしろ、スルーホールランドとの接続数が増えて、導通接続が確保された。
【００１８】
プリント配線板１２の適当なランドに端子を設けるため、図８のように導電ペースト１５でランドを繋ぎ、回路形成した。また、太陽電池ガラス基板を２枚取り付けた場合、ユニバーサル基板を使用しているため、回路形成が容易にできて、図１０に示すように、太陽電池の直列・並列接合の切り替え、簡単に電圧を切り替えることも考えられる。実際に製品で太陽電池を実装する場合には、リード線がつけられ太陽電池モジュールなっているものを用いていたが、本発明の方法を用いれば、ＩＣ・抵抗・コンデンサなどの一般電子部品をプリント配線板にはんだ付け実装した後、最後に導電ペーストと絶縁性接着剤を用いて太陽電池ガラス基板を取り付けることになる。
【００１９】
最後に、図９のように太陽電池ガラス基板の電極を取り出したランド８の穴９にリード線１０を挿入し、はんだ１１ではんだ付けをして、電極引き出しを完了させることができた。リード線１０間の電圧をテスターで測定したところ、所定電圧の１．５Ｖを示し、稼動を確認することができた。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
太陽電池ガラス基板の取り扱いが、プリン配線板と導電ペーストおよび絶縁性接着剤を用いることで、信頼性の高い電気的接続ができて、しかもコストの安価な製品への使用される可能が出てきた。また、接続が簡単となり、誰でも簡単に工作でき、環境教育と電子工作を組み合わせた教材として使用されることが期待される。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】太陽電池ガラス基板
【図２】導電ペーストと絶縁性接着剤塗布工程
【図３】位置合わせ工程
【図４】張り合わせ工程（実施例１）
【図５】外部リード取り付け工程
【図６】ユニバーサル基板との位置合わせ工程
【図７】ユニバーサル基板との張り合わせ
【図８】ユニバーサル基板回路形成工程（実施例２）
【図９】ユニバーサル基板外部リード取り付け工程
【図１０】ユニバーサル基板の太陽電池ガラス基板２枚取り付け例
【図１１】従来の太陽電池モジュール基板
【符号の説明】
【００２２】
１    ガラス基板
２    太陽電池セル部
３    太陽電池電極部（３ａ、３ｂ）
４    太陽電池セル保護膜
５    導電ペースト
６    絶縁性接着剤 
７    プリント配線板
８    ランド
９    穴
１０  リード線
１１  はんだ
１２  ユニバーサルプリント配線板
１３  スルーホール
１４  スルーホールのランド
１５  パターン形成された導電ペースト
１６  リード線
１７  絶縁モールド樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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